Transmiten energía de forma inalámbrica a 30 metros de distancia

Consiguen transmitir 400mW de potencia luminosa a 30 metros de distancia empleando luz láser infrarroja. Por el momento, sirve para cargar pequeños sensores pero en un futuro podría cargar dispositivos más grandes como teléfonos móviles.

Un grupo de investigadores ha conseguido transmitir 400mW de potencia luminosa a 30 metros de distancia empleando luz láser infrarroja. Por el momento, con esta tecnología se pueden cargar pequeños sensores, pero en un futuro, si se desarrolla, se podrían cargar dispositivos más grandes como smartphones.

La tecnología empleada se conoce de manera técnica con el nombre de carga láser distribuida y es segura, pues el láser pasa a un modo de baja potencia cuando no se está usando. Este tipo concreto de tecnología láser ha sido capaz de llegar más lejos que los experimentos anteriores en los que se han empleado tecnologías similares de transmisión inalámbrica de energía.

Tecnología
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"Mientras que la mayoría de los demás enfoques exigen que el dispositivo receptor esté en una base de carga especial o que esté inmóvil, la carga láser distribuida permite la autoalineación sin procesos de seguimiento siempre que el transmisor y el receptor estén en la línea de visión del otro", dice el ingeniero eléctrico Jinyong Ha, de la Universidad de Sejong (Corea del Sur).

Los componentes de rebote de luz que forman una cavidad láser suelen estar juntos en el mismo dispositivo. Aquí, sin embargo, están separados en un transmisor y un receptor, esto es, la cavidad láser se forma en el espacio intermedio mientras el transmisor y el receptor estén a la vista.

Para realizar el experimento, los investigadores instalaron un transmisor amplificador especialmente tratado con un metal blanco plateado llamado erbio a 30 metros de distancia del receptor, que estaba dotado de una célula fotovoltaica para convertir la señal luminosa en energía eléctrica.

El receptor tiene un tamaño de 10 milímetros cuadrados, por lo que es lo suficientemente pequeño como para insertarlo en aparatos compactos, como los sensores de movimiento o temperatura que podrían cargarse de forma inalámbrica usando esta tecnología.

Gracias a esta tecnología, en un futuro podríamos cargar nuestro teléfono móvil mientras lo usamos sin tener que usar cables ni enchufes. Pero antes de que esto suceda, el sistema tendrá que ser capaz de transmitir una mayor cantidad de energía.

Parte de ese proceso podría pasar por mejorar la célula fotovoltaica del receptor, de manera que fuera capaz de convertir más luz láser en electricidad. Otra posible solución al problema podría ser que el sistema funcionara con varios receptores a la vez.

Con una longitud de onda central de 1550 nanómetros, el láser se encuentra en la parte más segura del espectro infrarrojo y es seguro para la piel y los ojos. Los científicos hicieron una serie de ajustes para mejorar la eficacia del sistema y asegurarse de que se transfiriera la mayor cantidad de energía posible.

"En la unidad receptora, incorporamos un retrorreflector de lente esférica para facilitar la alineación transmisor-receptor en 360 grados, lo que maximizó la eficacia de la transferencia de energía", dice Ha. "Observamos experimentalmente que el rendimiento global del sistema dependía del índice de refracción de la lente esférica, siendo un índice de refracción de 2003 el más eficaz".

Esta tecnología inalámbrica necesita un mayor perfeccionamiento pero en un futuro podría ser útil no solo a nivel personal, para los objetos electrónicos de cada uno de nosotros, sino también para aquellas industrias en la que el cableado es difícil de montar o de mantener.

Aún es pronto para esta tecnología, pero la transferencia inalámbrica de energía no sólo podría ser beneficiosa para la electrónica personal, sino que también podría suponer una gran diferencia en entornos industriales en los que el cableado es difícil de montar o mantener.

"Utilizar el sistema de carga por láser para sustituir los cables de alimentación en las fábricas podría ahorrar costes de mantenimiento y sustitución", afirma Ha. "Esto podría ser especialmente útil en entornos difíciles donde las conexiones eléctricas pueden causar interferencias o suponer un riesgo de incendio".

 

Referencia: Javed, N., Nguyen, N-L. et al. 2022. Long-range wireless optical power transfer system using an EDFA. Optics Express. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.468766

Mar Aguilar

Mar Aguilar

Me hubiera gustado ser médica pero le tengo terror a la sangre. Con más de 11 años de experiencia en el ámbito periodístico, aprendo cada día un poco más acerca del apasionante mundo que es la ciencia. Puedes escribirme a maguilar@zinetmedia.es

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